本应用说明介绍了如何测量软性隐形眼镜的基弧和厚度。欢迎了解推荐使用的设备、测量方法和校准方法,以获得优质精度。
软性隐形眼镜的超声检测
20世纪70年代,我们率先使用超声测厚仪对软性隐形眼镜进行检测。使用超声测厚仪可以测量软性隐形眼镜的矢高,以计算基弧和镜片厚度,还不会出现使用其他技术时因镜片物理变形而产生的误差。
超声测量速度快、可重复、结果可靠,而且不受操作人员解读的影响。带有多层软件的39DL PLUS超声测厚仪,具有特殊功能,可同时测量隐形眼镜的矢高和厚度,并计算出基弧。
用于测量隐形眼镜厚度和基弧的设备
测厚仪:带有多层软件选项的39DL PLUS测厚仪
探头:M316-SU F-.75(20 MHz,0.125英寸晶片直径)
固定装置:B-200隐形眼镜固定装置或同等产品
注:也可以使用带有单晶软件的45MG测厚仪测量矢高或晶片厚度。不过,该测厚仪每次只能进行一种测量,且不会自动计算基弧。
隐形眼镜厚度及基弧的测量方法
B-200隐形眼镜固定装置是一个小型塑料罐,内含一个直径精确已知的管状基座。超声探头放置在固定装置的底部,通过基座中心发射聚焦声束。基座顶部覆盖了一层非常薄的塑料膜,水箱里装满了盐水溶液。将隐形眼镜凹面朝下放在基座顶部。这样,塑料膜就成为矢高测量的参考弦。
在测量过程中,探头会产生急剧聚焦了超声波能量的短脉冲,这个短脉冲通过盐水溶液向上传播。部分能量会从塑料膜、镜片下表面、镜片上表面,最后从盐水溶液表面,反射回到探头。测厚仪以数字方式记录这种回波模式,然后精确测量第一和第二个回波之间以及第二和第三个回波之间的时间间隔。第四个回波来自盐水溶液表面,与本检测无关。
第一和第二个回波之间的时间间隔与塑料膜和镜片下表面之间的距离(或称矢高)成正比。同样,第二和第三个回波之间的时间间隔与镜片的厚度成正比。测厚仪采用以下公式:
D = VT / 2
其中
D = 距离或厚度
V= 被测材料中的声速
T = 测得的脉冲往返传播时间
这个简单的公式,使用已编入测厚仪中的声速信息,计算出矢高和镜片厚度。测厚仪根据以下公式计算基弧半径:
H2 + r2 | |
R = | ------------ |
2H |
其中
R = 基弧半径
H = 测得的矢高
r = 基座半径
然后,测厚仪会显示矢高(1)、镜片厚度(2)和基弧信息(R),如下所示:
矢高、镜片厚度和基弧的显示
为了测量隐形眼镜厚度而校准测厚仪
任何超声测量的准确性都取决于仪器的校准。对于隐形眼镜测量而言,这意味着要对所使用的盐水溶液和特定镜片材料的声速进行准确的校准。请注意,盐水溶液的声速将随着温度和盐浓度的变化而发生显著变化,而且镜片声速也会随着温度和成分的变化而发生一些变化。
为了获得优质精度,建议采用以下程序:在保持恒温的情况下,借助参考标准样件(其基弧/矢高和厚度都精确已知)来设置仪器。39DL
PLUS操作手册中详细介绍了声速校准的一般程序。通过适当的仪器设置,可以测量精度达+/- 0.01毫米的矢高和厚度。